Tại sao phạm vi dòng điện thấp trên ampe kế (200mA) được hợp nhất và không phải là phạm vi 20A?
Gần đây tôi bị mất một vạn năng vì tôi kết nối ampe kế song song với một nguồn điện do nhầm lẫn.
Tất cả các ampe kế tôi thiếu cầu chì trên dòng 20A, ngay cả những cái được cho là có khả năng phục hồi trong phòng thí nghiệm đại học của tôi.
Câu trả lời:
Như ông Lathrop nói, một cầu chì thêm chi phí và giảm điện áp thêm. Tuy nhiên, một vấn đề lớn hơn là cầu chì không tốt trong việc bảo vệ mạch điện. Để ổ cắm cầu chì 200mA trở nên hữu ích, ampe kế phải có khả năng tồn tại một cách ổn định trong điều kiện quá dòng đáng kể trong thời gian cần cầu chì để thổi. Ở phạm vi 200mA, điều đó có lẽ không quá khó. Ở phạm vi 10A, nó khó hơn rất nhiều. Trừ khi shunt hiện tại 10A được thiết kế quá mức, nó có thể bị hỏng bởi bất kỳ điều kiện quá tải nào đủ để thổi cầu chì 10A. Hơn nữa, hầu hết các máy đo được thiết kế với triết lý thực hiện các phép đo không chính xác còn tệ hơn là từ chối thực hiện bất kỳ.
Tôi đoán rằng trong thực tế, hầu hết các ampe kế được hợp nhất bên trong đủ tốt để nếu được kết nối trực tiếp với nguồn điện dân dụng, chúng thường sẽ mở mạch trước khi bắt lửa. Hơn nữa, tôi sẽ không ngạc nhiên nếu mạch đọc và đo điện áp được cách ly đủ với điều kiện không mong muốn là nó sẽ không bị hỏng điện. Mặt khác, trừ khi shunt hiện tại được cách ly về mặt vật lý với mọi thứ khác, các mạch khác vẫn có thể bị hỏng do vật liệu nóng chảy hoặc bốc hơi từ shunt. Và tất nhiên, " thường " không có nghĩa là "đáng tin cậy".
Đồng hồ vạn năng chất lượng tốt có cầu chì và bảo vệ quá dòng khác trên tất cả các phạm vi hiện tại của họ.
Ví dụ, đồng hồ vạn năng Fluke thường có thể tồn tại khi được kết nối với 250 VAC trên phạm vi đo hiện tại của chúng
F87-V
F77-IV Lưu ý các cầu chì Công suất phá vỡ cao (HRC) riêng biệt cho cả hai đầu vào 10A và 400 mA.
Một số đồng hồ vạn năng giá rẻ bỏ qua các biện pháp bảo vệ này như một biện pháp tiết kiệm chi phí.
Xem Đồng hồ vạn năng không xuất hiện để đáp ứng thông số kỹ thuật an toàn của họ.
Một cầu chì có thể thêm một số sụt áp ở dòng điện cao, và chắc chắn thêm chi phí. Hãy xem xét rằng chi phí không chỉ là cầu chì, mà thực sự khá rẻ, mà là chủ sở hữu, một số cách để người dùng truy cập nó, v.v ... Đây về cơ bản là một sự đánh đổi chi phí / chất lượng.
Một số ampe kế có cầu chì trên các thiết lập hiện tại cao nhất.
Nó không rẻ để thêm cầu chì an toàn và hiệu quả vào một mét. Cho đến khi bạn nhận được trên 100 đô la Mỹ cho chi phí bán lẻ của đồng hồ, bạn chỉ đơn giản là không thể đủ khả năng để làm điều đó một cách chính xác.
Đây là các thuộc tính chúng tôi yêu cầu để hợp nhất trong DMM cấp công nghiệp cầm tay:
Bạn phải sử dụng một cầu chì HRC đắt tiền ở đây, có giá 6-10 đô la Mỹ mỗi chiếc với số lượng 1k. (DMM cao cấp không phải là mặt hàng có khối lượng lớn.) Tỷ lệ chi phí BOM so với chi phí bán lẻ là một hệ số 3-5 cho các sản phẩm công nghiệp như DMM, vì vậy chỉ riêng phần này đã thêm 20-30 đô la vào chi phí bán lẻ của đồng hồ, làm cho nó trở thành phần đắt nhất khi bạn đặt ra để thêm cầu chì an toàn và hiệu quả vào DMM.
(Điều này trong một thế giới nơi DMM $ 10 được xem xét nghiêm túc cho một số ứng dụng.)
Bạn không thể sử dụng loại cầu chì rẻ tiền bạn thường thấy ở đây, vì một loạt lý do:
Cầu chì giá rẻ sẽ không chứa vụ nổ năng lượng cao. Cầu chì không thể cứu đồng hồ khỏi mức tăng 100A nếu làm như vậy, nó sẽ ném xỉ nóng lên PCB, bắc cầu qua các điểm ở xa để đồng hồ giải phóng khói ma thuật ngay sau khi bạn thay cầu chì không thành công.
Rất ít thiết bị hợp nhất được giữ trong tay trong khi cầu chì đang ngồi đó quyết định có nên thổi hay không. Khi bạn nối máy đo cầm tay 10A của bạn với một thiết bị sắp hỏng bằng cách ném một mũi nhọn 100A qua các điểm đo của bạn, bạn thực sự thực sự cần cầu chì để hỏng nhanh chóng và an toàn.
Cầu chì giá rẻ được dành cho các ứng dụng có dòng điện trạng thái ổn định bình thường ở phía trước và do đó, những gì bạn cần chỉ là một chút so với giá trị đó, cộng với có thể là một chút công suất tăng để cho phép dòng điện khởi động tăng cường .
Chúng tôi không sử dụng DMM theo cách đó. Ngay cả khi chúng tôi sử dụng DMM một cách chính xác, chúng tôi vẫn cố tình nối chúng với các dòng điện và nguồn điện áp không xác định , bởi vì chúng tôi đang sử dụng chúng để tìm hiểu các giá trị này. Khi chúng tôi sử dụng DMM một cách sai lầm, chẳng hạn như trường hợp của bạn khi bạn đánh rơi đồng hồ hiện tại - gần như đã chết - qua nguồn cung cấp điện, chúng tôi cần đồng hồ để bảo vệ người dùng trước tiên và chính nó.
Cầu chì giá rẻ có xu hướng không đáng tin cậy. Rốt cuộc, chúng được thiết kế để phá vỡ.
Có một trò đùa cũ trong thiết kế phần cứng: phần đắt nhất trên PCB sẽ thất bại trước tiên để bảo vệ cầu chì. Bạn cần sử dụng những chiếc cầu chì thực sự tốt để lật lại trò đùa đó để có được sự thật mà bạn sẵn sàng sống cùng.
Các clip bạn cần cho cầu chì HRC không miễn phí. Chúng có giá khoảng 30 xu về số lượng mỗi cặp, làm tăng thêm 2-3 đô la cho chi phí bán lẻ của đồng hồ nếu chúng tôi thêm bộ thứ hai.
Hãy nhớ rằng chúng tôi phân biệt chính mình với cấp thấp ở đây, nơi bạn có hai mét treo trên một cái chốt trong cửa hàng phần cứng, một cái được đánh dấu 9,95 đô la, và cái kia là 11,95 đô la, và cái đầu tiên vượt qua cái thứ hai, bởi vì, hai Xô!
Cầu chì HRC hạn chế động năng của sự cố trong thân cầu chì, nhưng chúng ta cũng phải hạn chế năng lượng điện. Loại máy đo có cầu chì HRC hoặc hai bên trong được xếp hạng cho thử nghiệm Loại III hoặc IV . Điều này có nghĩa là điện áp thoáng qua của hàng ngàn volt và dòng điện thoáng qua không giới hạn hiệu quả.
("Không giới hạn", bạn hỏi? Nếu bạn thả một thanh coppper 0 đo qua các cực của bộ biến đổi cột điện, đồng sẽ biến mất . Điều đó gần với "không giới hạn" như là vấn đề cho mục đích của chúng tôi ở đây.)
Không gian cần thiết để hạn chế những năng lượng này làm tăng chi phí của máy đo.
Cấp, không gian PCB và nhựa bổ sung không phải là chi phí cao , nhưng một lần nữa, chúng tôi đang tạo ra sự khác biệt trong không gian sản phẩm ở đây, tách biệt thiết kế đồng hồ mới của chúng tôi với loại 10-20 mét. Những gì chúng ta dành ở đây cho một chút diện tích PCB và không gian bao vây - cả về nhựa và chi phí cao hơn của khuôn lớn hơn cần thiết để định hình nó - chiếm một phần đáng kể trong tổng chi phí bán lẻ của một đồng hồ giá rẻ.
Chúng tôi cũng muốn cắt một số khe trong PCB để cho phép các lá chắn nổ được đùn ra từ tường vỏ. (Xem các bức ảnh Fluke của RedGrittyBrick .) Những tấm chắn nổ này hoạt động như một bản sao lưu trong trường hợp cầu chì HRC bị hỏng hoặc các tiếp điểm của nó bị cong. Việc cắt bỏ cũng thay thế một số vật liệu PCB FR4 bằng không khí, đây là một chất cách điện tốt hơn nhiều.
Việc cắt bỏ PCB không miễn phí, nhưng phần lớn nhất của chi phí là khi thêm phần đầu tiên, thứ mà chúng ta cần vì những lý do khác: xung quanh giắc cắm đầu vào, giữa phần đầu vào và phần đo lường, v.v. chi phí bổ sung để thêm một vài cắt giảm.
Những chi phí phụ là nhỏ; hàng chục xu.
Tất cả đã nói, cầu chì thích hợp thêm khoảng 30 đô la Mỹ vào chi phí bán lẻ của đồng hồ, trên mỗi phạm vi. Thiết lập hai cầu chì được hiển thị trong các bức ảnh Fluke của RedGrittyBrick do đó chiếm khoảng 60 đô la chi phí bán lẻ.
Đây là lý do tại sao một đồng hồ "cấp công nghiệp" $ 50 không có cầu chì HRC trên cả hai phạm vi hiện tại.